Calcolo dell`Indice Chilometrico di Abbondanza (IKA) con GRASS

Calcolo dell’Indice Chilometrico di Abbondanza
(IKA) con GRASS
Clara Tattonia Damiano G. Preatonib
Elisa Masseronib Adriano Martinolib
Francesco Bisib
Guido Tosib
a Laboratorio
di Ecologia, Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale, Università degli
Studi di Trento, via Mesiano 77, 38123 Trento (Italy)
b Unità di Analisi e Gestione delle Risorse Ambientali, Dipartimento
Ambiente-Salute-Sicurezza, Università degli Studi dell’Insubria, Via J.H. Dunant 3, 21100
Varese (Italy)
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Tattoni, Preatoni et al. (IKA)
v.transect.kia
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IKA? KAI? WTF?
Indici Chilometrici di
Abbondanza
(IKA, IA, KIA, KI. . . )
misure semiquantitative
di abbondanza relativa di
una data specie
frequentemente utilizzate
in campo faunistico.
utili per confronti
speditivi (sia su base
spaziale che temporale
(Vincent et al., 1991;
Buckland et al., 1993).
Tattoni, Preatoni et al. (IKA)
KIA =
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numero di osservazioni
lunghezza percorso
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Utilità di un metodo speditivo
La presenza di una specie può essere verificata non necessariamente
da avvistamenti direttia , ma soprattutto da segni di presenza.
Un rilevatore esperto è in grado di identificare e attribuire
correttamente a una data specie impronte, tracce, escrementi, segni
di alimentazione, tane o nidi, peli o penne ecc. . .
Un Indice Chilometrico di Abbondanza indica in modo
semiquantitativo l’abbondanza di una data specie
Essendo proporzionale alla densità di popolazione, una serie
longitudinale di Indice Chilometrico di Abbondanza può risultare utile
nel determinare la tendenza demografica di una popolazione nel
tempo con uno sforzo di campo minimo.
a
scarsamente pratico, nel caso di specie elusive o difficilmente contattabili
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Transetti lineari
Economici e versatili
GPS
scheda di rilevamento
. . . e gambe
In caso di necessità è adattabile con pochissime modifiche ad altri
protocolli in grado di fornire stime della densità di popolazione (es.
Distance Sampling, Buckland et al. 1993).
È utilizzato routinariamente in studi preliminari per l’identificazione di siti
a più elevata ricchezza specifica.
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Data processing
Il calcolo dell’indice di per sé non costituisce un problema, ma
l’automazione in un GIS offre ulteriori possibilità
calcolo simultaneo di Indici Chilometrici di Abbondanza per “reti” con
elevato numero di transetti
correzione altimetrica tramite drappeggio su DEM
attribuzione di pesi differenti a differenti tipologie di traccia
stratificazione (segmentazione) del transetto
I
I
I
per fasce altimetriche
per classi di habitat
...
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Ingredienti. . .
vettoriale percorsi
(lineare)
vettoriale waypoints
(puntiforme)
. . . e opzionalmente
Modello Digitale del
Terreno
pesi per tipologia di
segno
vettoriale per la
stratificazione
(poligonale)
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v.transect.kia
Depositato sul repository GRASS-addons:
http://grass.osgeo.org/wiki/GRASS_AddOns#v.transect.kia
Download (svn):
https://svn.osgeo.org/grass/grass-addons/vector/v.transect.kia/
Script bash, richiede GRASS con supporto sqlite
Features
calcolo KIA “classico” (2D)
correzione delle lunghezze in base alla morfologia (richiede un DEM, GRASS
raster)
KIA “parziali” per categorie (richiede un vettoriale GRASS a poligoni per la
classificazione)
KIA “pesato” (richiede una tabella dei pesi, può assegnare pesi
automaticamente per quartili)
Le opzioni possono essere combinate in qualunque modo (es. calcolo con
compensazione per la lunghezza di KIA parziali per classe di uso suolo).
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Under the hood...
È possibile utilizzare
paths e waypoints anche
in formato ESRI
Shapefile
DEM e mappa per la
segmentazione sono
mappe GRASS
(preparate
preventivamente)
La segmentazione opera
iterativamente su ciascun
transetto (g.region,
r.buffer, v.overlay)
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Segmentazione: a dirty job?
v.overlay è lento. . .
Su ciascun percorso:
r.buffer ad ampieza fissa di 2 m
limitazione dell’AOI (g.region, v.select)
v.overlay
problemi di topologia. . .
I percorsi possono essere replicati nel tempo, con sovrapposizioni e
potenziali intersezioni:
approccio iterativo
estrazione di singoli elementi geometrici
v.patch
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Esempi di applicazione - GESTALP Project
INTERREG IIIA Italia/Francia
Estensione: survey a livello regionale (Val d’Aosta),
20 percorsi prestabiliti (3-5 km ciascuno)
Copertura temporale: 2007-2008, cadenza mensile
Volume dati: 250 paths, 7600 waypoints
Dati ausiliari: SRTM90, carta uso suolo GESTALP (26 tipologie
vegetazionali su base fitosociologica)
Calcolo IKA con correzione per la morfologia, pesatura dei differenti tipi di
traccia.
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Esempi di applicazione - GESTALP Project
INTERREG IIIA Italia/Francia
Primo quadro distributivo per la Regione.
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Esempi di applicazione - GESTALP Project
INTERREG IIIA Italia/Francia
Abbondanze elevate in aree a conifere (mugheta).
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Esempi di applicazione - MOHARE Project
Provincia di Sondrio, Parco Nazionale dello Stelvio
Estensione: survey a livello provinciale (Valtellina),
40 percorsi prestabiliti (3-5 km ciascuno)
Copertura temporale: 2004-2009, cadenza semiannuale
Volume dati: 87 paths, 3069 waypoints
Dati ausiliari: DTM20 Lombardia, carta uso suolo DUSAF v 2.0 Regione
Lombardia (72 tipologie vegetazionali su base LCCS/CORINE)
Calcolo IKA con correzione per la morfologia, pesatura dei differenti tipi di
traccia.
Tattoni, Preatoni et al. (IKA)
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Esempi di applicazione - MOHARE Project
Provincia di Sondrio, Parco Nazionale dello Stelvio
Tattoni, Preatoni et al. (IKA)
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Esempi di applicazione - MOHARE Project
Provincia di Sondrio, Parco Nazionale dello Stelvio
Tattoni, Preatoni et al. (IKA)
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TO DO. . .
Logica di segmentazione: migliorare l’efficienza
Giunzione automatica waypoints-paths (sono necessari gli attributi?)
Output tabulare per IKA segmentati
Classificazione del risultato (Jenks? Quantili?)
Supporto altri backend (PostGIS? SpatiaLite?)
Any ideas?
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The path ever goes on...
(Bilbo Baggins)
Grazie a...
Emanuela Boggio
Davide d’Acunto
Luca Perlasca
Per Progetto Fauna (AO):
Giacomo Gobbi
Ivana Grimod
Stefano Lunardi
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CLI
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Buckland, S. T., Anderson, D. R., Burnham, K. P., and Laake, J. (1993).
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Burnham, K. P., Anderson, D. R., and Laake, J. L. (1980). Estimation of
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de Thoisy, B., Brosse, S., and Dubois, M. (2008). Assessment of
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Biodiversity and Conservation, 17(11):2627–2644.
Decout, S. (2008). GESTALP. Modèles de gestion pour la valorisation de
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GRASS Development Team (2008). Geographic resources analysis support
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Maillard, D., Calenge, C., Jacobs, T., Gaillard, J. M., and Merlot, L.
(2001). The Kilometric Index as a monitoring tool for populations of
Tattoni, Preatoni et al. (IKA)
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large terrestrial animals: a feasibility test in Zakouma National Park,
Chad. African Journal of Ecology, 39(3):306–309.
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Austria, ISBN 3-900051-07-0, http://www.R-project.org
Tattoni, Preatoni et al. (IKA)
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